防护方案计算书

1、杭州湾大桥北接线 9号桥桥梁维修加固安全防护计算书1计算依据杭州湾大桥北接线第四合同段施工图；公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）钢结构设计规范（GB500017-2003;路桥施工计算手册周水兴编著；MIDAS/civil计算软件。2工程概况9号桥第五联采用等截面预应力混凝土连续箱梁，跨度为 38+2X 50+38m主桥多f梁高2.5m,箱梁顶板宽12m,底板宽7.5m,两侧悬臂长 各为2.25m,采用C50现浇，两侧护栏高度1.2m,上跨北接线高速公路， 与公路的斜角为25 ,桥下净空为14.7m。9号桥上跨公路施工情况：第 5#、6#墩（跨径30n）上跨PS匝道， 第8#

2、、9#墩（跨径30m）上跨PJ匝道，第10#、11#、12# （跨径分别 为 32,第 12#、13# （跨径 32m）上跨 JP匝道，第 20#、21#、22# （跨径分别为50m）上跨杭州湾北接线高速公路，第 25#、26# （跨径 30项上跨NJ匝道，第30#、31# （跨径30m上跨JN匝道。3主要施工工艺采用移动式吊挂平台作为维修加固的作业平台，吊装过程中暂时封闭公路交通，平台钢桁梁先在空地拼接完成后，采用桥面两端护栏挂手拉葫 芦同时起吊固定，平台钢桁梁纵向2米一道，钢梁间采用48X 4mm管 连接，钢管间距0.4米，钢管上横向绑扎方木，方木间距0.3米，方木上 满铺竹胶板；平台两侧

3、面采用纵向钢管连接，1.2米一道，侧面底层1.2 米采用竹胶板封闭，上部用防护网全部封闭至梁翼缘板底。同时，为保证桥下正常通行，采用在公路上搭设钢管防护棚架进行防 护。防护棚架净宽7.5米，净高5米，支架上满铺竹胶板，对高空落物进 行防护；需要占用超车道和左侧硬路肩，支架两端实行车辆导流，只限中 间两车道行驶。4设计计算参数材料设计参数表主要材料设计参数表厅P材料规格材质容重（KN/m3备注1钢管 48x4mmQ23578.52圆钢 20mmQ23578.53型钢H15Q23578.54竹胶板15mm145P方木10cmx10cm木材8.5材料设计强度值钢材设计强度值（N/m冷钢材抗拉、抗 压

4、、抗弯抗剪承压型号厚度或直径（mmQ235 16-40205120Q345 16-40295170说明：设计强度按钢结构设计规范 GB50017-2003取值设计荷载分项系数设计荷载分项系数厅P荷载类别安全系数1静楠栽1.22动福裁1.45结构计算操作平台系统计算1、荷载取值及荷载组合操作平台从下到上的主要结构：间距为2米布置的钢桁架系统，纵向 分配梁采用48x4mmi冈管，横向分配梁采用100mnx100m昉木，方木上 满铺15mnfT胶板，两侧采用0 20mmi勺圆钢固定于桥梁防撞墙混凝土上。 平台系统主要荷载取值内容如下：(1)模板、支架自重；(2)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆

5、放的荷载，取1.5kPa。；采用承载力极限法设计：计算强度时荷载组合为：1.2 (1) +1.4 (2)验算刚度时荷载组合为：1.2(1);5015*40015*4002、竹胶板验算为保证安全和施工操作，采用 5 =15 mm竹胶板直接满铺于间距L=300mm勺方木上，计算时按三跨连续梁考虑，计算时取1m板宽。(1)计算模型：q了了LLXLLJ强度计算：q=2.35kN/m, L=300mm刚度计算：q=0.25kN/m, L=300mm(2)截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000*15/6=3.75*10 4mmI=bh3/12=1000*15 3/12=2.81*10 5mm竹

6、胶模板的有关力学性能指标按 竹编胶合板(GB13123规定的厚型I类一等品的下限值取：=50 MPa, E=5X103 MPa(3)计算结果强度：Mma xql2/10 =2.35*0.3*0.3/10 =0.02KN.mcrma-Mmax /W 0.03*10 6/3.75*10 4 = 0.53Mpa cr 合格刚度：f =0.677ql 4/(100EI)=0.2mm f=0.75mm 合格3、方木验算方木搁置于间距400mm的48x4mmi冈管纵向分配梁上，方木规格为100*100mm亦按三跨连续梁考虑。-4 -(1)计算模型强度计算：q=2.35*0.3+8.5*0.1*0.1=0.

7、79kN/m, L=400mm刚度计算：q=0.25*0.3+8.5*0.1*0.1=0.16kN/m, L=400mm(2)截面参数及材料力学性能指标W=ba/6=100*100 2/6=1.67*10 5mmI=ba 3/12=100*100 3/12=8.33*10 6mm方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：a =12*0.9 =10.8MPa,E=9*103*0.9=8.1*10 3MPa(3)计算结果强度：Mma xql2/10 =0.79*0.4*0.4/10 =0.012KN.moma-Mma

8、x /W 0.012*10 6/1.67*10 5 = 0.1Mpa (r=10.8 Mpa 合格刚度：f=0.677ql 4/(100EI)=0.0004mm f=400/400=1mm 合格4、钢管及桁架验算(1)计算模型(2)施工荷载(3)结构变形MIDAS/Cjuil口两-PROCESSORDEFORMEO 5HAPE西方的K-DR-OX)ME*KMNCD”1r-DjR-oxjDaE+cioaNODE-1Z-D1R-5.535E+001COME.-SS57E+OD3NODE的1XI07E*CO1ST：施工指俄MAK ! 4MOM !若4文福：平的，轴 I m m日都 11/11JMS1

9、，-一-向葭 D.2S9最大变形值：f = 55mf =12000/150 = 80mm 可(4)钢管应力MIDA/Gvil的，用U7dO2S9e*WJ5 品 4537CM3 央6W3fr*WJN.两NH】7 岁957TEB0gjIQOQrHQ R 却QEOQl -354L+Og?.-?40SO?*-i-OCll -j040firi-001ST：董工朝i收MAM : 1M7MBH s 1106文*:平白3由他；NENBSl; 1101/2011 费平一方方Z： 02S弓最大组合应力：仃=86.8Pa。 =215MPa可(5)钢桁架应力P 沟-PR&E55QfiBEAM STRESS培台（量1.

10、90125-102 95211e-KKl 1.76106e*mi oKnaoe+Kn金,i式知+DOi7 s4SS56+豌 -l,B93S9ei-0O2Ti除工相城MA ! 492MIN i 177申也；N/mm A2BW= IliTHjaOti肃寿tlZi D.259最大组合应力：仃=190Pa。 = 215MPa 可(6)吊杆验算两侧吊杆采用中20mm勺圆钢固定于桥梁防撞护栏上MiDASfCiYilRO 5 T 叩RXE5S0RBERM 5TRE55图合i：品大归S.0K8e*001 7108627e+ODl 7.685E5e+001 7.48483e+0Dl 7.3B412e*001 7

11、.0S340e+0Dl fi.6S6e+001 16,6B197e+0Dl 6.46125e+0Dl .2HE3e+001 后，口 TWIN* 十口口 i 5,67310+001STi奏工新蔻寮AX ；加MIM l I田 文件；甲占M 单粒：MJmm A2Ll/lgpOLl 一示-齐司最大组合应力：。=80.9PaM = 215MPa 可(7)吊杆拉力MmAS/CivilgST-PRQCE55OR我白蟆tg忖Kft北力呻点=176FZ! l；724SE-i-DCl3事火质方节点=141FZ; 1.7253E-HB3打二工霸战MAX ：34?MEN I 179文将！平=3量也kN且期:$田中安1

12、Zi 0259吊杆最大拉力 F=17.2KN(8)防撞墙稳定验算设计操作平台悬挂于桥梁两侧防撞墙上，因此吊杆上的拉力将偏心作用在防撞墙上，现取2米防撞墙为一个单元(即两根吊杆间距)，按最不 利情况对防撞墙抗倾覆进行验算，即以防撞墙外侧底部角点转动，内侧与 梁板连接竖向钢筋承担全部的偏心拉力，即 T,防撞墙受力简图如下:八T计算简式为：FX 0+GX L/2=T x L经计算：T=2XG=2X26X0.2 X2X1.0=20.8KN则以2米防撞墙为单元的内侧竖向抗倾覆最小钢筋截面面积为：A=T/fy=20.8 Xl03/300=69.3mnf根据设计图纸，内侧竖向钢筋设计为 。16mm的二级钢筋

13、，间距为20cm,则As=2211mrp完全满足要求。(9)操作平台稳定验算由于平台两侧面底层1.2米采用竹胶板封闭，上部用防护网全部封闭至梁翼缘板底，因此侧面将受风荷载作用，风荷载计算具体如下：横向风力F嘴向风压 W迎风面积A根据规范及相关资料，计算时取横向风压 W=1.0KPa取两吊杆间的防护面积作为迎风面单元，即A=2.0 乂 3.7=7.4m2;因此一个迎风面单元横向风荷载计算为：F=W X A=7.4X 1.0=7.4KN为防止施工过程中，操作平台在风荷载作用下不稳，采用在钢桁架中心位置处设置“人”支撑与桥梁底板锚固。支撑材料采用48x4mn管,与钢桁架成45设置。钢管受力验算：f=

14、1.414 X7.4 xi03/489=21.4N/mm2215 N/mni满足要求。5.2防护棚架系统计算1、荷载取值及荷载组合(1)模板、支架自重；(2)只需考虑施工人员和施工材料的运输或堆放荷载，取1.0kPa。;采用承载力极限法设计：计算强度时荷载组合为：1.2 (1) +1.4 (2)验算刚度时荷载组合为：1.2(1);断面图2、竹胶板验算防护棚架顶部面板采用S =15 mm的竹编胶合模板，竹胶板直接搁置-10 -1m板宽于间距L=800mm勺方木上，算时按三跨连续梁考虑，计算时取(1)计算模型:q111 IH JU J|1 1 III JU JII J.| J Jl qi I 11

15、 jj Jjj J I J I J I J l|NHHLLXLL.强度计算：q=1.65kN/m, L=800mm刚度计算：q=0.25kN/m, L=800mm(2)截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000*15/6=3.75*10 4mmI=bh3/12=1000*15 3/12=2.81*10 5mm竹胶模板的有关力学性能指标按 竹编胶合板(GB13123规定的厚型I类一等品的下限值取：=50 MPa, E=5X103 MPa(3)计算结果强度：Mmaxql 2/10 = 1.65*0.8*0.8/10 =0.11KN.m(rma.Mmax /W 0.11*10 6/3.75*

16、10 4 = 2.9Mpa a 合格刚度：f =0.677ql 4/(100EI)=0.49mm f= 800/400=2mm 合格3、方木验算方木搁置于间距1200mmi勺H150mmi钢横梁上，方木规格为80*80mm, 亦按三跨连续梁考虑。(1)计算模型-11 -t JJJ J JLfUiLLTLLltm强度计算：q=1.65*0.8+8.5*0.08*0.08=1.37kN/m, L=1200mm刚度计算：q=0.25*0.8+8.5*0.08*0.08=0.25kN/m, L=1200mm(2)截面参数及材料力学性能指标W=ba/6=80*80 2/6=8.5*10 4mmI=ba3

17、/12=80*80 3/12=3.41*10 6mm方木的力学性能指标按公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：a =12*0.9 =10.8MPa,E=9*103*0.9=8.1*10 3MPa(3)计算结果强度：Mmax ql 2/10 = 1.37*1.2*1.2/10 = 0.20KN.moma-Mmax /W 0.20*10 6/8.5*10 4=2.4Mpa (r=10.8 Mpa 合格刚度：f =0.677ql 4/(100EI)=0.13mm R*0JCI00E+000 叩OOE二 IY-DIR-OJOOOE+OO

18、O NCOE* IZOIRwlS41E*OQl MODE* 10COMB.- 1ME+皿 制ODE-I 口力敷心GBlEM口 1MAX j IDMIN i 3文忤“鹏阖MH 中位_= mm日期 EL/LZ/Z011藁不-为向i-0?8832i D.B最大变形值：f = 18mf =8600/400= 22mm 可(5)结构应力MDA3jCli*IPa. 金-92.：二 E =二 p.BEAM STRESS 殂倒最北归 2467944-1-001 L043-4口口 1 D.ODCXHh-i-OOO-IJ95324-KKI 山口04+OCl -4.7473&i+00l-7j&4N7+OOI -9.0SeS2-KKil_0G 在aMON 1.19827+002 -l2*297+002ST i巳也FbrMAK I 1上吧a 痛卸n&M地怛: N/nm日期二 L1/1272OIL 一力司KrO-403 JZ; D.255最大组合应力：二=134Pa,取1.2m。经计算 Mw=1.4X 1.2 X 1.2 2X 1.0/10=0.24 KN m（3）立杆压弯强度按下式计算：Nw 0.9 Ww +A I ANW（1-0.8） Ne